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探析西北地区盐碱地的治理对策

2021-08-02 1339 上传者：管理员

摘要：盐碱地的治理是世界性难题，其治理具有复杂性和长期性的特点。中国的盐碱地分布面积大，分布范围广，耕地占比大，将盐碱地治理为高质量耕地是刻不容缓的。经过大量的研究，针对不同类型的盐碱地治理方案已经非常多样，效果显著。通过归纳总结的方法，总结出适合西北地区盐碱地的治理方案，并提出下一步的目标和改进方向，以期为盐碱地治理提供指导性文件。

关键词：
乡村振兴
农作物
生态环境
盐碱地分布
盐碱地治理
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盐碱土是由盐分集积在土壤表面累积而成，由盐土和碱土组成。包括原生盐碱土、次生盐碱土。可溶性盐的含量若高达0.6%甚至以上，为盐土。阳离子中，总代换量中交换性钠离子含量占20%以上，为碱土，pH值大于9[1]。盐碱地是一种可利用的资源，对盐碱地的改良、利用已经成为我国实现农业现代化的重要举措，是建设高标准农田的关键一步，因此土地盐碱化的治理是保障国家粮食安全、保护生态环境、促进乡村振兴的重要课题[4]。

在我国根据土地含盐率(大多以30cm的土壤耕层计算含盐量)，氯离子与硫酸根离子的摩尔比值，可对盐碱地进行分类，具体见表1。

根据另一指标，酸碱度可分为5级，具体见表2。

1、我国盐碱地分布现状

目前，据联合国教科文组织、世界粮农组织数据统计，全球盐碱地的总面积约为9.54亿hm2[2]，预计全球盐渍化将以每年100万～150万hm2的速度增长。我国盐碱地的总面积约为9913万hm2，约占全世界盐渍土壤面积的1/9，占我国国土面积的10%，与我国耕地底线差距不到0.27亿hm2[2]。

随着我国社会经济快速发展以及人口的增长，对农作物的需求愈发迫切，但务农人口不断减少，土地退化等问题致使耕地形式十分严峻。保护现有耕地，并积极节约盐碱地上的潜在资源，做好关于农业发展的思考，是我国农业发展的主要战略要求。

我国盐碱地大致分布在23个省、市、自治区[3]，其面积大，分布广，形成原因也复杂多样。内陆盐碱地主要有3个集中分布区，具体见表2。

2、西北地区盐碱地成因及典型案例

2.1 盐碱地成因

盐碱地的形成，是在自然因素和人为因素下长时间作用的结果。水文条件、地形地质、气候变化和人为活动都是盐碱地形成的重要影响因子[5]，见表3。

随着我国盐碱地总量增加，农业经济的发展速度减慢，影响了整体基础建设，因此现如今，高效的盐碱地治理与开发方法，是迫切需要解决的科学问题。

2.2 西北地区盐碱地治理典型案例

近年来，在综合农业处理、生物处理、理化处理以及添加促进剂对盐碱土地的开发与管理方面进行了研究，取得了一些成果。在此基础上，一些行业领军者更是大胆探索，进行方案创新，为盐碱地治理提出了新的治理方法。

2.2.1 陕西省卤泊滩盐碱地治理案例

陕西省卤泊滩是半干旱大陆性气候，降水分布不均，7—9月的降水量约占全年降水量的1/2。干季比湿季长，春天风多雨少，蒸发多[6]。卤泊滩是从西北向东南倾斜，四周高、中间低的封闭式洼地。加之不合理的灌溉方式的影响，使得滩区地下水位上升，土地盐碱化日益加重。

韩霁昌[7]提出了新的“改排为蓄、水地共处、和谐生态”治理模式。该模式的创新点在于对目标区域建立合理沟网的同时，通过不向外部排水，建造水库和淹没区，可以动态平衡内部的水量，并且可以将高处淹没的水排出而盐不会流出。改复杂的传统水利治理工程，包括排水河道、排水闸、湖泊、截流沟、抽排站等为“和谐生态”新模式治理方式，将水全部存储在蓄水沟和淹没区域中，不对外消耗。主要包括蓄水湖、沟网和淹没区。正常年份，进入该地区的水通常存储在渠道系统中，如果处理区域的土壤湿度很高，则可能需要修建一个蓄水湖。当暴雨或大范围外部排水时，牺牲处理区下游小耕地为浸水区。贮水沟网水位过高时，通过蓄水沟排出下游蓄水池、主要沟渠、浸水区，水量动态均衡。

随着降雨、灌溉的减少，地下水位发生变化，土壤盐分流入水库和深层土壤，排水沟水位上升，土壤表层盐分减少，土壤盐分由上至下逐渐减少。

降水、灌溉影响消除后，贮水沟水位大概率较高，排水管中盐度较低，水体和排水管之间的土壤盐碱浓度差异将盐从地面转移到了蓄水沟内，沟渠中盐分浓度逐渐增加，有些盐分被沟中的芦苇或其它的植物吸收，部分盐分积蓄在沟里。

蓄水沟中的水，长时间蒸发后水位变低，盐碱浓度增高，沟中盐分移动到深层土壤中的盐分饱和层，与此同时，非饱和层盐分土壤层逐步脱盐。工程自从1999年实施开始，至2009年结束，在生态效益、经济效益、社会效益3方面取得较大成效[8]。

2.2.2 新疆盐碱地综合治理措施

新疆泽普县(包括耕地与非耕地在内)盐碱地总面积达15733km2，土壤盐碱化严重。卜祥新等[10]根据《南疆水利规划》、《新疆绿洲灌区盐碱地改良利用计划》等规定，计划于2016—2020年，对南疆地区泽普县现有3400km2的盐碱地进行盐碱地的改良试点。主要对排水系统做了改善，并充分利用地形特点加强排水。从结果看出，实施碱性土壤改良措施后，耕地排水量明显增加，平衡区水资源转化有助于降低地下水位和削弱土壤盐化。可见，完善合理的排水系统设计也是改善土壤盐碱化的重要一环。

3、我国西北部各省(区)的主要治理方法

不同地区盐碱地有不同的理化性质，经过多年来对西北地区盐碱地治理方式的总结，得出一套适用于西北地区的盐碱地治理方案。

3.1 物理措施(草田轮作)

3.1.1 向日葵间种草木樨(简称葵间草)

在耐盐碱植物中，向日葵具有较高的经济价值，但其对土地养分的消耗也较大，草木樨可以改善这一情况。

3.1.2 大麦套种草木樨

大麦也是一种耐盐碱的经济作物，可作为先锋植物在盐碱地上种植[9]。这种套种方式既可以使土壤长期处于植被的保护之下，使土壤长期保持湿润从而减低土壤表层的盐分聚集。葵间草的特性又可以使土壤养分含量提高，使向日葵更好地生长，是一种良好的内部循环，值得提倡。

3.2 生物措施

3.2.1 在盐碱地上种植牧草(如油葵、苜蓿)

牧草的种植有利于土壤腐殖质中有机质的积累，植物强大的根系不仅吸收土壤中的水分而降低地下水位，而且能够吸收养分，根系分泌物活化土壤中的钙元素，促进土壤的淋溶作用，大大改善土壤的物理性质。不仅如此，地表的叶面覆盖也为土壤良好的水环境创造了条件，有了叶子的遮挡，蒸发减少，盐分便不再上行。

3.2.2 在河套灌区盐碱地积极发展草食性牲畜

灌区富含牧草，饲养成本低、收益高。而且牲畜的粪便可以给土壤提供养分，使土地质量优化[15]。

3.2.3 增设防护林

防护林可以有效降低土壤表面的太阳辐射而减少水分蒸发，从而帮助土地盐分的降低。

3.3 水利措施

3.3.1 节水灌溉技术

水分的运动对盐碱地的形成有着重要的影响，用节水灌溉技术代替不合理的大水漫灌，尤其随着技术的发展，新的节水灌溉技术在灌溉地区发展迅速，具有投资少、回报高的优点，节水灌溉的普及会对盐碱地治理产生积极的影响。

3.3.2 完善明沟和暗管排水系统[11]

好的排水设施有利于控制地下水位，通过对地下水位的控制实现对盐分运动方向的引导，从而改善土地盐分聚集的情况，减少盐碱地面积。

4、盐碱地治理发展方向

随着社会的进步，人们对生态保护和可持续发展日益重视，对盐碱地的改善也不再短视于用手段维持一时的作物良好生长，人们将目光聚焦于如何在有限的人为干涉中，帮助土壤逐渐恢复自身的修复机制，使其建立良好的循环，实现可持续发展。

4.1 低成本综合治理，改善土壤性质

治理方法在不断进步，治理理念也在不断提升。随着对盐碱地成因的不断挖掘，人们意识到水的运动对盐碱地的形成有着重要的影响，把治理重点集中在某一个治理措施上，用工程的手段改善现状，但并未大规模尝试多种措施综合治理，在治理过程中逐渐关注并发明价格更加低廉的、环保的建设材料是研究人员下一步的主攻方向，以期为盐碱地治理创造巨大的经济效益。

4.2 生态优先，注重无污染修复土壤

常用的改善土壤pH值方法是往土壤中投入某种物质，使其发生化学反应从而中和土壤pH值，使土地性质得到改善。但外来物质的投入不仅会对土壤产生好的影响，还可能改变土地的物理性质，如发生土壤板结等[12]。部分加入物质对土壤也有不同的影响，需要逐渐关注到其对土壤的影响，更加注意其是否可以在土壤中长期保存，是否需要更换等。如今，随着人们对生态环境的愈加重视，越来越多的恢复方法趋向于无污染和环境友好，重视环境更是大势所趋。

4.3 注重土壤自我调节

土壤本身是一个有机整体，具有强大的自我保护机制。在盐碱土中，土壤的物理和化学性质正在发生变化，但仍是一个完整的系统，施加在土壤上的物质会改变土壤本身的性质并形成有机连接，这个系统有可能被破坏。因此，如果失去这种保护机制，便是得不偿失[13]。所以应更加注意土壤本身的性质，并使用一种或多种物质来刺激盐碱土壤自我保护和改善的机制。

5、展望

盐碱地的治理，说到底就是对于水的治理。“盐随水来、盐随水去”依然是盐碱地治理的主要原理，所以寻求对于水流方向控制的研究突破是长期的挑战。许多措施的目的就是为了调节水的运动方向，向下、向耕地两边流动。水分的蒸发对水运动方向的影响是非常大的。除了植物蒸腾、太阳辐射的影响，风的流动也会带来大量的水分向上运动并蒸发，使盐分集聚在土壤表面。由此，可考虑如何降低耕地田块之间的风速和由太阳辐射带来的蒸发，并且抑制防护林对耕地内部水分的吸收。

有研究证明，街道两边建筑物高度存在高度差时，街道风速明显不同，当面对风向，建筑呈前低后高排布时，街道风速最小。根据这个结论提出，在设置防护林时也可考虑设置类似的排布，将防护林设置为高低错落有致的形式，并在耕地上方设置遮光板，在防护林与耕地间设置隔水挡板，以保证耕地的湿润状态来促进水往期待方向运动。具体结果还应在实验之后得出。

在目前的研究中可以看出，不同地域盐碱地类型明显不同，治理措施也有差异。这是由当地的各个因素综合作用决定的。但目前对于研究地的分类还是比较宽泛，只有定性研究，没有定量研究，定性分析对于大规模、大范围的区域有较好的分析、分类，但若目标范围缩小，其准确性便会下降，所以在后期研究中应考虑建立数学模型，建立各个因素之间的影响因子，较为准确地对盐碱地进行分类，以便采取不同措施。对此，简单设立了三角模型，如图1所示。

综合分析盐碱地成因，主要有3点:日照强烈，使得蒸发量远大于降水量;地势低洼，不利于水的流入流出;土壤不保水，地下水位高。综合这3点，确定了3个水的主要控制因素，温度气候、地形地势，以及土质。通过年月降水量、蒸发量、日照、地形坡度、土壤孔隙等准确的数据，分别确定3个因素间两两相互的影响因子，确定外围的3个影响因子后，再分别对三者与水的关系进行确定，得出3个影响因子，在确定好6个影响因子后，建立数学模型，同时使用专家打分法等有效方法，综合得出较为完善的分析系统。提出这种模型，目的是可以通过大数据全面准确地对盐碱地的状况进行分析，给出准确的评价，从而能够通过分析结果给出更加合理的治理措施。

另外，在利用耐盐碱植物进行治理时，由于植物耐盐碱程度等特性的差异性，有时会导致生物措施效果不明显，所以后期要注意耐盐碱植物的研究，使其能针对性的种植在不同类型的盐碱地上，发挥最大的作用。

参考文献:

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